Vēl pavisam nesen mēs domājām, ka mūsu Saules sistēma ir prototips, pa kuru jābūvē citas planētu sistēmas. Mēs domājām, ka pastāv divas planētu klases: cietas pasaules, kuras atrodam sakopotas interjerā, un gāzes milži, kas atrodas tālāk. Sākot ar 90. gadiem, mēs sākām atklāt planētas citu zvaigžņu tuvumā, un tad mēs uzzinājām, ka mūsu Saules sistēma nav pilnīgi normāla. Jaunā dokumentā, kas šonedēļ tika pieņemts publicēšanai, divi Kolumbijas universitātes astrofiziķi mēģināja noskaidrot, kāpēc.
Izrādās, ka iekšējā Saules sistēmā ir mazas cietas planētas un ārējā daļā ir lielas gāzes milži. Gāzes milži un akmeņainas planētas var atrast visur, un lielajām planētām ir tieši tādas pašas iespējas atrasties tuvāk savai zvaigznei kā mazajām. Mūsu atrastās planētas ir parādījušas, ka nekas neliedz gāzes gigantiem kļūt par "karstajiem Jupiteriem", vēl vairāk - viņi to dara diezgan bieži. Otrais pārsteigums ir vēl pārsteidzošāks, un tas ir vērts NASA Kepler kosmosa observatorijas vadošajam darbam. Kaut arī Zemes lieluma cietās pasaules - gan lielākas, gan mazākas - ir tikpat izplatītas kā Neptūna un Jupitera lieluma pasaules, ir trešā planētu klase, kas ir visizplatītākā no visām. Starp Zemes un Neptūna izmēriem ir iespēja, kuru mēs neievērojām: superzeme (vai mini-neptūns). Un, kā izrādījās, virszeme ir lielāka nekā jebkura cita planēta.
Pirmais jautājums, kas mums radās: kāpēc šī apbrīnojamo pasaules klase ir tik blīvi apdzīvota? Bet, kad mūsu planētu veidojumu modeļi tuvu zvaigznēm uzlabojās, mēs sākām redzēt, ka līdzās izdzīvojušajām planētām parādījās vienmērīga izplatība. Pārāk maz masīvas pasaules parasti absorbēja, izmeta vai iemeta Saulē citi ķermeņi. Pieaugot planētas masai, palielinājās arī viņu izdzīvošanas varbūtība. Jo masīvāka ir pasaule - vēlams, trīs reizes masīvāka nekā Zeme -, visticamāk, tās gravitācijas spēks to aptvers ūdeņradī un hēlijā. Šīm starpposma masu pasaulēm vajadzētu atrasties kaut kur starp akmeņainām planētām un gāzes gigantiem. Bet, ja jūs meklējat arvien masīvākas pasaules, jūs redzēsiet, ka to ir arvien mazāk. Visums nerada pārmērīgu masīvu pasaulju skaitu tikai tāpēc, ka tajā ir izejvielas. Lai izveidotu Jupiteru vien, būtu nepieciešamas 317 mūsu planētas.
Kad mūsu izpratne par planētu izglītību uzlabojās, mums sāka rasties pamatīgi jautājumi. Ja superzemes bija visizplatītākais pasaules tips, tad kas ir tik īpašs Saules sistēmā, ka mums nav neviena superzemes? Iespējas ir interesantas, bet vilšanās:
- Izveidojās, bet neizdzīvoja jauni superzemi, iespējams, tika izmesti kopā ar milzu planētu migrāciju.
- Visa iekšējā Saules sistēma, kas izveidojās pirms Jupitera virzīšanās uz āru, un cietās pasaules izrādījās mazas, jo tās izveidojās vēlu, kad viss materiāls jau bija iztērēts.
- Mūsu masīvie gāzes giganti un Saule satvēra pirmo planētu veidojošo materiālu, neatstājot nekādas iespējas virszemei.
Tomēr, izmantojot jaunākos notikumus varbūtības prognozēšanā, zinātnieki Chzhinjin Chen un David Kipping nāca klajā ar jaunu, interesantu un pilnīgu skaidrojumu. Varbūt mēs ļoti kļūdījāmies.
Reklāmas video:
Vairumā gadījumu, novērojot planētas, mēs zinājām vai nu masu, vai rādiusu, bet ne abus parametrus vienlaikus. Bet, nezinot vienu parametru, nav iespējams saprast, ar kādu pasauli mums ir darīšana, ar tādu cietvielu kā Zeme vai ar gāzveida, piemēram, Neptūns. Iedomājieties divas pilnīgi atšķirīgas pasaules, no kurām katra ir trīs reizes masīvāka nekā Zeme: vienai ir 2,8 Zemes masas cietais kodols, ap kuru ir plāns gāzes apvalks, bet otrai - 1,5 Zemes masas un tikpat daudz gāzes atmosfērā. Pirmā planēta būs līdzīga Zemei, bet patiesībā tā ir superzeme: lielāka, masīvāka un ar plānāku atmosfēru. Otrā planēta drīzāk atgādinās mini-neptūnu: 10 000 kilometru "atmosfēras" virs cietas virsmas visos virzienos, un spiediens uz virsmu uzreiz sasmalcinās jebkuru mums zināmo dzīvi.
Čena un Kipinga atklājumi ļauj precīzi novilkt robežu starp superzemi un mini-Neptūnu. Viņi iepazīstināja ar vērtēšanas shēmu, kas daudzkārt pārsniedz mūsu iepriekšējās drausmīgās aplēses. Viņu variants:
- Jebkura pasaule, kas sver mazāk nekā 2,0 ± 0,6 Zemes, iespējams, ir cieta.
- Jebkura pasaule starp 2,0 un 130 Zemes masām būs līdzīga Neptūnam.
- Viss, kas ir masīvāks par 8% mūsu Saules, būs zvaigzne.
- Tas ir viss. Cita klasifikācija, pēc astrofiziķu domām, būtu pilnīgs absurds.
Tas arī mums saka, ka lielākā daļa pasaules, ko mēs saucam par "superzemēm", faktiski atrodas zemas masas neptūnam līdzīgu pasaulju galā, apstiprinot senas aizdomas. Planētām, kas atrastas ar tranzīta metodi, cietā pasaule ar 2,0 Zemes masu rādiusā būs par aptuveni 25% lielāka nekā Zeme; ja vairāk, tā gandrīz noteikti būs neptūnam līdzīga pasaule ar masīvu ūdeņraža-hēlija apvalku.
Un vai jūs zināt, kāpēc mūsu Saules sistēmā nav superzemi? Tā kā ar 50% un 40% masu no šī tranzīta sliekšņa Zeme un Venēra ir tieši tās superzemes, kuras mēs meklējam: cietas planētas ar lielu masu. Nākamā planētu "klase" būs neptūnam līdzīgas pasaules, un mums tās ir trīs.
"Liels skaits atklāto planētu ar 2-10 Zemes masu bieži tiek minēti kā pierādījumi tam, ka superzemes ir ļoti izplatītas un mūsu Saules sistēma izrādās neparasta," raksta autori. “Tomēr, ja robeža starp zemes un Neptūnas pasauli tiek pārvietota uz 2 zemes masām, Saules sistēma vairs nebūs nekas neparasts. Pēc mūsu definīcijas tikai trīs no astoņām Saules sistēmas planētām ir Neptūnas pasaules, kas ir visizplatītākais planētu tips ap citām Saules tipa zvaigznēm."
Citiem vārdiem sakot, tā ir taisnība, ka mūsu Saules sistēmā nav planētu starp divām un desmit Zemes masām, un tas pats par sevi ir reti. Bet tas nav labākais veids, kā klasificēt planētas; tie ir tikai daļa no Neptūniešu pasaules diapazona, un mums ir trīs no tiem. Izrādās, ka mēs pilnīgi kļūdījāmies par problēmu, ka trūkst superzemju. Ja mēs to pareizi uzskatīsim, būs divi interesanti secinājumi: tas, ko mēs saucām par superzemi, nemaz neizskatās pēc Zemes, un problēmu nav, jo mūsu Saules sistēmā nekas nav pazudis.
ILYA KHEL
